| 光盘注塑机工艺程序及应用(上) |
|
| 日期：2007-7-21 22:21:21 人气：171 [大 中 小] |
|
|
|
本文仅就“工艺程序、设备介绍、制程工艺、操作与问题分析、保养维修”等各项目，来介绍基本注塑机的结构与原理，包含日本东洋机械公司(Toyo)的ST50discPRO注塑机线的技术现况。
一、工艺程序
“可录式光盘”(CD-R)与“高密度可录式光盘”(DVD+R/DVD-R)对于注塑的要求是不同的，DVDR需要做双面粘合工序，因此对于翘曲(Dishing)与厚度均匀性(Thickness Uniformity)的要求较高。
1．可录式光盘的生产工序
进料验货→原材物料安全库存→塑料干燥→注塑白片→生产线(染料旋涂、金属溅镀、旋涂保护胶、硬化、线上检测)→线外检测机(质量检验)→DVDR的粘片→DVD-R的预刻→印刷→目检→出货
2．注塑系统的基本组成
塑料洁净灌入烘干机→塑料烘干→干燥塑料传输→融化→注塑进模具→凝固→冲孔→自模具中取出→冷却定形
图一、盘基生产说明图
一般的注塑系统只有“塑料干燥机”(PC Dryer)与“注塑机”(Injec-tion Molding Machine，IMM)两种机台，若是要做混料系统，则会额外添加如“螺杆式混料机”(Screw Type Resin Mixer)等机台，以将两种不同的塑料做混合，混合塑料的目的是为“着色”(Coloring)或塑料回收作业，将原本无色透明的盘基着上各种各样的颜色，但须注意适当选用有颜色的塑料与添加的份量，加入过多的比例会降低反射率，影响激光头对光盘坑洞读取能力。使用前要详看塑料供货商的说明手册，视目标要对CD-R或DVDR的盘基做混料着色的作业，因为两者的激光刻录与读取的波长不同。
关于回收料的使用，在业界普遍有两种做法直接购买己加工切割好的回收料普遍称副牌料来干燥生产，或使用螺杆式混料机在线上直接将水口料切割混合再使用。基于生产精度与工艺水平的难易顺序是自DVD-R，CD-R，CD-ROM到V-CD，以经验来说，“可录式光盘”的回收水口(Sprue)经切割再次混合可以供生产“预录光盘”(Pre-recorded Disc)来再生使用,而生产预录类中的CD-ROM的剩余水口可以供生产“蛋糕盒”(Cake Box)或其它塑料制品做再生使用。
图二、注塑机的基本结构图
二、注塑机设备介绍
1．注塑机的基本结构
如图所示，注塑机有右半部的“螺杆加热与施压系统”以及左半部的“成形模具与导轨系统”，塑料颗粒自料斗注入炮筒的螺杆中，依次序向喷嘴逐渐推进并在加热带的加温下熔化，当螺杆完成后退充填后，熔化的塑料便依循螺杆的前进而注入到模具中，定量塑料冷却成形并切除水口，此时模具打开由机械手臂(Robot)将已成形的盘基取出来，于后接的冷却盘中做适当的降温定形。
图三、螺杆前区的喷嘴(Nozzle)
图四、液压式注塑机的外形与部件
图五、ToyoST50discPRO-S全电动式注塑机的外形与部件
2．射胶螺杆
固态塑料原料“聚碳酸醉(Polycarbonate到自料漏斗进入螺杆螺槽(Screw Channel)内，经由螺杆高速旋转而与熔胶商(Barrel)产生剪切效应，使塑料混炼并沿着螺杆螺槽输送，使固态塑料受到熔胶筒外侧之电热片(Heating Band)加热与螺杆产生的剪切热作用下，使胶料受热而熔成熔体态。
射胶螺杆之功能：加料、输送、压缩、熔化、排气、均化塑化，螺杆依照其功能可分为四个区：
(1)固体输送区(Solid Conveying Zone)
此区段与进料漏斗(Hopper)相连结，塑料颗粒(PC rest)被紧密压缩形成固体床(Solid Bed)，受到熔胶筒的剪切效应作用，除了使塑料受热升温，并将塑料推往前推挤输送。
(2)熔化延迟区(Delay of Melting)
此区段为固体输送区终点到熔化池(Melt Pool)形成以前的区域，其主要特征在固体床与熔胶筒表面会形成由熔胶所构成的薄膜层，薄膜层内熔胶受到熔胶筒黏滞力(Drag Force)往前螺槽累积，此区末端所形成压力很大足以使固体床变形，而堆积在前螺槽内渐形成熔化池。此区段为固定螺杆螺沟之沟深，其功能为负责预热与塑料固体输送及推挤，必须保证塑料在进料段结束时开始熔融，也就是要预热到熔点。
(3)固馆区(Melting Zone)
此区段为渐缩螺杆螺沟牙深，其功能为塑料原料熔融、混炼、剪切压缩与加压排气，塑料在此段会完全融解，体积会缩小，所以压缩程度的设计(压缩比)很重要。固熔区又分为两部分，一为“塑化”(Plasticising)，而塑化主要来自于熔胶筒剪切(Shearing)效应作用；另一则是“熔胶输送”(Melt Conveying)，将熔胶输送至融化池中。
(4)熔胶输送区(Melt conveying zone)
当所有塑料完全融化即开始进入此区段，而结束于塑化螺杆的最末端，此区是要保持熔胶均匀温度及稳定馆融塑料之压力及流量。此区段螺杆螺有固定沟深，其主要功能混炼、熔胶输送、计量之外，还必须提供足够的压力，保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料之流量。
3．模具(Mold)
模具中有静模与移模两大部份，模具的压模镜面(Mirror)表面镶有一层强化金属(一般在CD-R/DVD－R为“钻石膜Diamond Like Coating, DLC)的镜面。
碳原素之相关材料从钻石，石墨及玻璃状的碳及近年倍受注目的C60等，有多种形态并广为产业界所使用，碳原素具有多种不同之化学结合形态，结合形态之不同造就了多样化之机械，电气及光学方面之特性。DLC即是藉由和半导体制造技术共同发展的真空电浆薄膜制程，所开发出来具有新特性之碳元素材料。在高真空中之电弧放电电浆将碳化氢瓦斯分解，使电浆中的离子及激发出的分子加速撞击镜面后所形成的薄膜。DLC膜有细密之构造，表面呈现黑色非常平滑而无结晶粒，其物理特性是：光滑、耐摩损、耐冲击、防粘附。具有0．1摩擦系数、450oC耐热温度、硬度4，000(HV)与耐磨性 |
|
|
| 我有问题，我要进入论坛 |
| 出处：本站原创 作者：佚名 | |
|
